Содержание

Сократительная вакуоль и ее фукция

Данная статья ознакомит читателя со строением простейших организмов, а именно - акцентирует внимание на строении сократительной вакуоли, выполняющей выделительную (и не только) функцию, расскажет о значении простейших и опишет способы их существования в окружающей среде.

Сократительная вакуоль. Понятие

Вакуоль (от франц. vacuole, от латинского слова vacuus – пустой), шаровидной формы небольшие полости в растительных и животных клетках или одноклеточных организмах. Сократительные вакуоли в первую очередь распространены среди простейших организмов, которые обитают в пресноводной воде, например, среди протистов, таких как амеба протей и инфузория туфелька, которая получила такое оригинальное название из-за формы тела, схожего с формой подошвы туфли. Помимо перечисленных простейших, идентичные структуры также были обнаружены и в клетках различных пресноводных губок, которые принадлежат к семейству Бадяговые.

Строение сократительной вакуоли.

Ее особенности

Сократительная вакуоль является мембранным органоидом, который осуществляет выброс лишней жидкости из цитоплазмы. Локализация и строение этого аппарата варьируется у различных микроорганизмов. Из комплекса пузыревидных или трубчатых вакуолей, называемых спонгиями, жидкость попадает в сократительную вакуоль. Благодаря постоянной работе этой системы поддерживается стабильный объём клетки. У простейших имеются сократительные вакуоли, которые представляют собой аппарат, регулирующий осмотическое давление, а также служащий для выделения из организма продуктов распада. Тело простейших состоит всего лишь из одной клетки, которая, в свою очередь, осуществляет все необходимые жизненные функции. Представители этого подцарства, такие как инфузория туфелька, амеба обыкновенная, другие одноклеточные обладают всеми свойствами самостоятельного организма.

Роль простейших организмов

Клетка выполняет все жизненные функции: выделение, дыхание, раздражимость, движение, размножение, обмен веществ. Простейшие распространены повсеместно. Наибольшее количество видов обитает в морских и пресных водах, многие населяют влажную почву, могут поражать растения, жить в телах многоклеточных животных и человека. В природе простейшие выполняют санитарную роль, также они участвуют в круговороте веществ, являются пищей для многих животных.

Сократительная вакуоль у амебы обыкновенной

Амеба обыкновенная – представитель класса корненожки, не имеет в отличие от других представителей постоянной формы тела. Передвижение осуществляет с помощью ложноножек. Теперь разберемся с тем, какую функцию выполняет сократительная вакуоль у амебы. Это регуляция уровня осмотического давления внутри ее клетки. Она у амебы протей может образоваться в любом участке клетки. Через наружную мембрану вода из окружающей среды поступает внутрь осмотически. Концентрация растворенных веществ в клетке амебы выше, чем в окружающей среде. Таким образом, создается разность давления внутри клетки простейшего и за ее пределами. Функции сократительной вакуоли у амебы – это своеобразный откачивающий аппарат, который выводит избыток воды из клетки простейшего организма. Выбрасывать в окружающую среду накопившуюся жидкость амеба протей может в любом участке поверхности тела.

Такая функция сократительной вакуоли приемлема для простейших организмов, обитающих в пресноводной воде. У паразитических и морских форм, которые обитают в среде, где осмотическое давление более высокое, чем в пресной воде, эти примитивные аппараты сокращаются очень редко или обычно отсутствуют. Вокруг сократительной вакуоли у наиболее простейших организмов концентрируются митохондрии, доставляющие энергию для выполнения осмотической работы.

Помимо осморегуляторной, выполняет функцию дыхания в жизнедеятельности, так как в результате осмоса поступающая вода доставляет растворенный в ней кислород. Какую же еще функцию выполняет сократительная вакуоль? Так же выполняет выделительную функцию, а именно вместе с водой выводятся продукты обмена веществ в окружающую их среду.

Дыхание, выделение, осморегуляция у инфузории туфельки

Тело простейших покрыто плотной оболочкой, которое имеет постоянную форму. Питается как бактериями, так и водорослями, в том числе и некоторыми простейшими. Организм инфузории имеет более сложное, чем у амебы строение. В клетке туфельки спереди и сзади расположены две сократительные вакуоли. В этом аппарате различимы резервуар и несколько небольших канальцев. Сократительные вакуоли постоянно находятся, благодаря такому строению (из микротрубочек), на постоянном месте в клетке.

Главная функция сократительной вакуоли в жизнедеятельности данного представителя простейших - осморегуляция, также она выводит из клетки лишнюю воду, которое проникает в клетку за счет осмоса. Сначала происходит набухание приводящих каналов, потом вода из них перекачивается в специальный резервуар. Резервуар сокращается, отделяется от приводящих каналов, через поры вода выбрасывается наружу. В клетке инфузории находится две сократительные вакуоли, которые, в свою очередь, действуют в противофазе. За счет работы двух таких аппаратов обеспечивается непрерывный процесс. Помимо этого, вода непрерывно циркулирует благодаря деятельности сократительных вакуолей. Они сжимаются поочередно, и частота сокращений зависит от температуры окружающей среды.

Так, при комнатной температуре (+18 - +20 градусов по Цельсию) частота сокращений вакуолей составляет, по некоторым данным, 10-15 секунд. А учитывая, что естественной средой обитания туфельки являются любые пресные водоемы со стоячей водой и наличием в ней разлагающихся органических веществ, температура этой среды на несколько градусов меняется в зависимости от времени года и, следовательно, частота сокращений может достигать 20-25 секунд. За час сократительная вакуоль простейшего организма способна выбросить из клетки воду в количестве. соизмеримом с ее размерами. В них скапливаются питательные вещества, непереваренные остатки пищи, конечные продукты обмена веществ, также можно обнаружить кислород и азот.

Очистка сточных вод простейшими

Влияние простейших на круговорот веществ в природе имеет огромное значение. В водоемах, вследствие спуска сточных вод, размножаются в большом количестве бактерии. В результате появляются различные простейшие организмы, которые и используют в пищу эти бактерии и таким образом способствуют естественной очистке водоемов.

Заключение

Несмотря на простое строение этих одноклеточных организмов, тело которых состоит из одной клетки, но выполняет функции целого организма, удивительным образом приспособленного к окружающей среде. Это можно наблюдать даже на примере строения сократительной вакуоли. На сегодняшний день уже доказано огромное значение простейших в природе и участие их в круговороте веществ.

Класс саркодовые (sarcodina)

ОБЩАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ПРОТОЗООЛОГИЯ

Наука о паразитических простейших, вызывающих заболевания человека,

называют медицинской протозоологией.

ТИП ПРОСТЕЙШИЕ (PROTOZOA)

К типу Простейших относят более 30 000 видов. Простейшие широко распространены на нашей планете. Они обитают в самых различных средах – в морях, океанах, пресных водах и почве. Многие простейшие приспособились к паразитированию внутри клеток, в крови и тканевой жидкости человека и животных. Клетка простейших - самостоятельная особь, выполняющая все функции целостного организма - состоит из цитоплазмы и одного или нескольких ядер и покрыта оболочкой. Части тела простейших, выполняющие различные функции, называют органеллами. Клетка простейших имеет те же органеллы общего назначения, что и клетки тела многоклеточного организма: рибосомы, комплекс Гольджи, митохондрии и др. У простейших есть органеллы передвижения, питания, защиты, выделения, осморегуляции и др.

Органеллы передвижения могут быть временными (ложноножки или псевдоподии) и постоянными (жгутики и реснички) образованиями.

Ложноножки (псевдоподии) - временные выросты цитоплазмы, разнообразные по форме и размеру.

Жгутики - постоянные органеллы, имеющие вид длинных и тонких нитей цитоплазмы, начинающиеся обычно на переднем конце тела. Число жгутиков невелико: 1 - 2 , реже 4 - 8 .

Реснички - многочисленные короткие выросты цитоплазмы, расположенные по всей поверхности тела.

Цитоплазма простейших распадается на два слоя: наружный, более светлый и плотный, называемый эктоплазмой; и внутренний, содержащий многочисленные включения, называемый эндоплазмой. Цитоплазма ограничена наружной мембраной, которая может увеличивать толщину и плотность наружного слоя, образуя пелликулу, или более прочную кутикулу.

По типу ассимиляции большинство простейших можно отнести к гетеротрофным организмам. Но среди свободноживущих есть аутотрофные (вольвокс) и миксотрофные (эвглена зеленая) организмы.

Простейшие могут питаться частицами твердой пищи и иметь органеллы для их захвата, заглатывания и переваривания. У таких простейших (трихомонада) есть специальное ротовое отверстие - клеточный рот, у некоторых, кроме того, есть клеточная глотка (инфузории), у других пища поступает в любом месте тела (класс саркодовые - амеба).

Для переваривания пищи служит пищеварительная вакуоль, представляющая собой каплю жидкости, содержащую пищеварительные ферменты. Жидкость окружает пищевую частицу и вместе с ней начинает передвигаться по клетке. В процессе перемещения пищеварительной вакуоли пища переваривается под

действием ферментов и всасывается в окружающую цитоплазму. После того, как переваренная пища всосалась, пищеварительная вакуоль вместе с непереваренными остатками выбрасывается наружу в любой части тела амебы. У некоторых простейших (инфузорий) для этого имеется специальное отверстие - порошица. Если в тело одновременно поступают несколько пищевых частиц, образуется соответствующее число вакуолей. Паразитические формы простейших, в основном, питаются осмотически, всасывая пищу всей поверхностью тела.

Некоторые представители простейших имеют хроматофоры, содержащие хлорофилл. Эти формы способны на свету осуществлять фотосинтез (вольвокс). Есть виды (эвглена зеленая), совмещающие оба типа

ассимиляции - автотрофную (в присутствии света) и гетеротрофную (в темноте). Это миксотрофные организмы. Органеллы выделения представлены выделительной (пульсирующей) вакуолью. Это небольшой пузырек жидкости, который периодически сокращается, выбрасывая жидкость наружу и вновь наполняется. У некоторых простейших (инфузории) помимо вакуолей имеются расположенные венчиком 5 - 7 приводящих каналов. Наполнение и сжатие вакуолей происходит через правильные промежутки времени, ритмически. Через сократительные вакуоли удаляются излишки воды и жидкие продукты диссимиляции. Благодаря сократительным вакуолям осмотическое давление поддерживается на одном и том же уровне. Таким образом, сократительная вакуоль играет роль органеллы выделения, дыхания и осморегуляции.

Многие простейшие имеют органеллы защиты (трихоцисты) - инфузории, чувствительные (стигмы) - эвглена, опорные образования (аксостиль) - лямблии.

Явления раздражимости у простейших проявляются в виде таксисов. Они представляют собой движения, направленные либо в сторону раздражителя (положительный таксис), либо от него (отрицательный таксис). Простейшим, как и всем живым организмам, свойственно размножение.

Существует две основные формы размножения простейших: бесполая и половая. В основе того и другого размножения лежит процесс деления клетки.

При бесполом размножении происходит митотическое деление ядра вегетативной (материнской) особи на две равные части, с образованием двух дочерних ядер, или множественное деление - шизогония, при котором ядро материнской особи дает начало нескольким дочерним ядрам, затем тело распадается на соответствующее число дочерних клеток (особей). Время от времени в жизненном цикле некоторых простейших происходит половой процесс, называемый конъюгацией (инфузории) или копуляцией Половой процесс сводится к слиянию двух генеративных (половых) ядер, прошедших стадию редукционного деления, содержащих гаплоидный набор хромосом, и образованию зиготы, дающей начало новому поколению. У многих видов простейших происходит чередование форм размножения. Образуются сложные циклы развития.

Жизненный цикл - ряд следующих друг за другом стадий, которые в существовании данного вида повторяются с определенной закономерностью. Цикл развития связан с размножением и условиями обитания. Цикл развития начинается с зиготы, затем следует бесполое размножение, далее формируются половые особи. В результате полового процесса образуется зигота. У большинства простейших, особенно у паразитических форм, происходит при этом переход из одной среды обитания в другую. Сложный цикл развития имеют, например, представители класса споровиков (малярийный плазмодий).При неблагоприятных условиях (понижение или повышение температуры, высыхание и т.д.) простейшие перестают питаться, теряют органеллы движения, округляются и покрываются толстой оболочкой Такая стадия получила название цисты, а процесс превращения в цисту - инцистирования. В состоянии цисты простейшие сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени даже при неблагоприятных условиях. Когда условия становятся благоприятными оболочка цисты растворяется, возобновляется движение, питание, и циста превращается в вегетативную форму. Циста - пассивная стадия в жизненном цикле простейших, а вегетативная форм - активная.

Саркодовые насчитывают около 10 000 видов и имеют наиболее примитивную организацию. Обитают в морях, пресных водоемах и могут вызывать заболевания человека. Представителем класса Саркодовых может быть амеба протей, обитающая в прудах и канавах с илистым дном. Тело амебы достигает размера 0,2 - 0,7 мм – одна из крупных свободноживущих форм. Наблюдая под микроскопом за живой амебой, видно, что тело ее покрыто тонкой цитоплазматической мембраной, за которой идет слой прозрачной плотной эктоплазмы. Далее располагается полужидкая эндоплазма, составляющая основную массу амебы. В цитоплазме есть ядро. Цитоплазма находится в непрерывном движении, в результате которого возникают цитоплазматические выросты - ложноножки или псевдоподии. Псевдоподии служат не только для движения, но и для поглощения частиц пищи.

Амеба охватывает пищевые частицы (одноклеточные водоросли, клетки бактерий, мелких простейших и др.) ложноножками и втягивает их внутрь тела, где образуются пищеварительные вакуоли. В них, благодаря ферментам, происходит переваривание пищи. Поглощение пищи при участии псевдоподий называется фагоцитозом. Жидкости поступают пиноцитозом. Вакуоли с непереваренными остатками подходят к поверхности тела и выбрасываются наружу. Кроме пищеварительных вакуолей в цитоплазме амебы протея отчетливо виден светлый пузырек, который периодически то появляется, то исчезает. Это сократительная или пульсирующая вакуоль. Промежуток между двумя пульсациями равен 1 - 5 минутам. функция сократительной вакуоли - регуляция осмотического давления внутри тела простейшего. Вода из окружающей среды поступает в тело амебы осмотически через наружную мембрану. Концентрация веществ в теле амебы выше, чем пресной воде. Это создает разность осмотического давления внутри и вне тела простейшего. Сократительная вакуоль периодически удаляет избыток воды из тела амебы. Кроме осморегуляторной функции сократительная вакуоль выполняет выделительную функцию, выводя вместе с водой в окружающую среду продукты обмена. В основном выделение осуществляется через наружную мембрану. Сократительная вакуоль принимает участие в дыхании, так как в воде находится растворенный кислород. Размножается амеба бесполым путем - делением на два. При этом сначала втягиваются псевдоподии и амеба округляется. Затем происходит деление ядра митозом и на теле амебы появляется перетяжка, которая перешнуровывает тело на две равные половины, в каждую отходит по одному ядру. При наступлении неблагоприятных условий амеба инцистируется.

Амеба дизентерийная (entamoeba hystolitica)

Некоторые виды амеб приспособлены к паразитическому образу жизни в

кишечнике позвоночных и беспозвоночных животных. В толстом кишечнике человека паразитируют 6 видов амеб. Пять видов обитают в просвете кишечника, питаются бактериями и не оказывают патогенных влияний на организм человека. Один вид - дизентерийная амеба (Entamoeba histolytica,) - при определенных условиях может вызвать тяжелое заболевание - амебиаз (амебная дизентерия). Это заболевание встречается чаще всего в районах с жарким и теплым климатом. Дизентерийная амеба в организм человека попадает на стадии цисты. Заражение происходит через немытые овощи, фрукты, некипяченную воду. Оболочка цисты растворяется в толстом кишечнике под действием ферментов.

Четыре вегетативные малые формы выходят в просвет кишечника. Их размеры от 7до 15 мкм. Амебы питаются бактериями и грибками, переваривая их в вакуолях, и ненаносят вреда здоровью человека. После нескольких циклов бесполого размножения малые просветные формы могут превратиться в цисты. Перед инцистированием амебы округляются, перестают питаться и двигаться, образуя предцистные формы. Зрелая инвазионная циста содержит четыре ядра и цитоплазму. Размеры цист - 10 - 15 мкм. Люди, в кишечнике которых есть эти формы, способны выделять их во внешнюю среду годами. Таких людей называют цистоносителями. Возникновению заболевания способствуют бактерии определенного вида, попадающие в кишечник человека с пищей. Бактерии подготавливают слизистую оболочку кишечника к проникновению амеб. Вегетативные малые формы амеб внедряются в стенки кишечника, поселяясь между ворсинками, интенсивно размножаются, превращаясь в тканевые формы. С помощью протеолитических ферментов они разрушают кишечный эпителий, вызывая язвенные поражения кишечника, способствуя возникновению кровотечений. Болезнь сопровождается кровавым поносом. Чаще всего поражаются слепая и сигмовидная кишки. Оставшиеся в просвете кишечника амебы начинают питаться эритроцитами, увеличиваются в размерах до 45 мкм и превращаются в крупные вегетативные формы. Эти формы амебы имеют широкие и тупые псевдоподии и способны передвигаться. С током крови амебы могут попасть в печень, легкие, мозг и другие органы и вызвать абсцессы. Проникновение амеб сквозь стенку кишечника приводит к прободению и перитониту. При лечении крупные вегетативные формы снова превращаются в малые, которые инцистируются. Больной выздоравливает или заболевание переходит в хроническую форму. Лабораторную диагностику амебиаза проводят путем нахождения в фекалиях крупных вегетативных форм, содержащих эритроциты. При хронической форме и цистоносительстве в фекалиях обнаруживают 4 - ядерные цисты. Профилактика амебиаза предполагает мытье овощей, фруктов, питье кипяченой воды, соблюдение правил личной гигиены, а также выявление больных и цистоносителей. Кроме дизентерийной амебы в просвете толстого кишечника человека очень часто может обитать непатогенная кишечная амеба (Entamoeba coli,). Она также образует малую и крупную вегетативные формы. Цитоплазма амебы не имеет резкой границы между эктоплазмой и эндоплазмой. Есть много вакуолей. Питается амеба бактериями и грибками, но не заглатывает эритроциты. Образует много мелких псевдоподий, но почти не двигается. Ядро богаче хроматином по сравнению с ядром дизентерийной амебы. Циста диаметром 14 - 26 мкм имеет 8 ядер. В центре видна светлая крупная гликогеновая вакуоль.

РОТОВАЯ АМЕБА (ENTAMOEBA GINGIVALIS)

В полости рта у человека часто встречается ротовая амеба. Вегетативная форма имеет величину от 5 до 30 мкм. Цитоплазма содержит большое количество пищеварительных вакуолей. Питается бактериями, лейкоцитами. Цисты не обнаружены. В литературе описаны случаи возникновения острого менингита со смертельным исходом, вызванные инвазией свободноживущей амебы (Acanthamoeba). Эти амебы могли попасть в носоглотку человека при купании в пресных водоемах за несколько дней до начала заболевания. Свободноживущие амебы по ходу обонятельных нервов проникли в мозг и поразили его.

КЛАСС ЖГУТИКОНОСЦЫ (FLAGELLATA)

К типу Простейших относится класс Жгутиконосцев, насчитывающий 6000 - 8000 видов. Органеллами передвижения служат жгутики. Их может быть от 1 до 8. Тело покрыто пелликулой, и поэтому они имеют постоянную форму. Среди Жгутиконосцев встречаются формы, соединяющие в себе признаки животных и растительных организмов, то есть организмы как с автотрофным, так и гетеротрофным типом ассимиляции. Например, эвглена зеленая, подобно растениям, содержит хлорофилл и обладает способностью к фотосинтезу. При отсутствии света эвглена способна поглощать готовые органические вещества. Среди Жгутиконосцев встречаются колониальные формы, имеющие сложное строение и рассматривающиеся как переходные формы от одноклеточных к многоклеточным организмам. Жгутиконосцы обитают как в морских, так и в пресных водоемах. Многие Жгутиконосцы паразитируют в организме животных и человека. Средой обитания паразитических форм может быть жидкая часть (плазма) крови, спинномозговая жидкость, кишечник, кожа, мочеполовая система.

СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ - это... Что такое СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ?

СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ
СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ

постоянный или временный органоид, участвующий в выделении воды и растворённых веществ, а также в регуляции осмотич. давления у одноклеточных (пресноводные, нек-рые мор. и эндопаразитич. простейшие). У разл. инфузорий число С. в.— от 1 до 100. С. в.— заполненная жидкостью полость в цитоплазме, окружённая мембраной; у амёб на внеш. поверхности мембраны находятся много-числ. митохондрии. У инфузорий по радиальным направлениям к центр, резервуару С. в. подходят пульсирующие канальцы (5—7), по к-рым поступает жидкость. С. в. работают ритмически, попеременно то расширяясь и медленно наполняясь жидкостью, то сокращаясь и выталкивая содержимое наружу через выводной канал. Частота сокращений С. в. находится в обратной зависимости от темп-ры и солёности окружающей среды.

.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

.

  • СОКОЛООБРАЗНЫЕ
  • СОЛАНИНЫ

Смотреть что такое "СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ" в других словарях:

  • СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ — СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ВАКУОЛЬ, см. ВАКУОЛЬ …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Сократительная вакуоль — Amoeba proteus (рисунок Эдмунда Вилсона, 1900). cv  сократительная вакуоль. Сократительная вакуоль  мембранный органоид, осуществляющий выброс излишков жидкости …   Википедия

  • сократительная вакуоль — contractile vacuole сократительная вакуоль. Tип вакуоли у некоторых групп протистов, участвующей в выведении воды (растворов) из клетки при сокращении и в поглощении воды клеткой при расширении, что служит для регуляции осмотического давления.… …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

  • Вакуоль — Структура эукариотической клетки. Вакуоль указана под номером 10 Вакуоль  одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках и …   Википедия

  • Солнечники* — или Heliozoa отряд класса саркодиковых (см.) типа простейших (см.) животных. Морфологические свойства. Отличаются шаровидным протоплазматическим телом, от которого по всем направлениям, наподобие лучей, отходят тонкие, нитевидные, не… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Солнечники — или Heliozoa отряд класса саркодиковых (см.) типа простейших (см.) животных. Морфологические свойства. Отличаются шаровидным протоплазматическим телом, от которого по всем направлениям, наподобие лучей, отходят тонкие, нитевидные, не… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Ресничные инфузории — или Ciliata отряд класса наливочных, или инфузорий (см.), типа простейших (см.). РЕСНИЧНЫЕ ИНФУЗОРИИ. I (Aspirotricha). Значение букв: а порошица; al альвеолярный слой эктоплазмы; ad.Z адоральный ряд ресничек; b осязательная щетинка; cl реснички; …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • АМЁБЫ — (Lobosea), класс наиболее просто организованных простейших над класса корненожек. Лишены внутр. скелета и наруж. раковины. Форма тела непостоянна, размеры обычно от 20 до 700 мкм, реже несколько более. Форма и размеры псевдоподий характерны для… …   Биологический энциклопедический словарь

  • Биченосцы — (Flagellata s. Mastigophora, см. табл. Биченосцы, Flagellata) класс простейших животных (Protozoa). Как и все прочие представители этого типа, они имеют тело, состоящее только из одной клеточки, представляющей протоплазму и ядро с ядрышком.… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Простейшие — или Protozoa. Содержание статьи: Характеристика и классификация. Исторический очерк. Морфология; протоплазма с включениями (трихоцисты, ядро, сократительные вакуоли, хроматофоры и др.). Покровы и скелет. Движение П.; псевдоподии, жгутики и… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Сократительная вакуоль - Википедия

А сократительная вакуоль (резюме) представляет собой субклеточную структуру (органелла) участвует в осморегуляция. Встречается преимущественно в протисты И в одноклеточный водоросли. Ранее он был известен как пульсирующий или же пульсирующая вакуоль.

Обзор

Сократительная вакуоль - это специализированный тип вакуоль который регулирует количество воды внутри клетка. В пресная вода среды, концентрация из растворенные вещества является гипотонический, меньше снаружи, чем внутри клетки. В этих условиях осмос заставляет воду накапливаться в клетке из внешней среды. Сократительная вакуоль действует как часть защитного механизма, который предотвращает поглощение клеткой слишком большого количества воды и, возможно, лизать (разрыв) из-за чрезмерного внутреннего давления.

Сократительная вакуоль, как следует из названия, выталкивает воду из клетки, сокращаясь. Рост (скопление воды) и сокращение (вытеснение воды) сократительной вакуоли носят периодический характер. Один цикл занимает несколько секунд, в зависимости от вида и окружающей среды. осмолярность. Стадия, на которой вода поступает в ЦВ, называется диастола. Сжатие сократительной вакуоли и вытеснение воды из клетки называется систола.

Вода всегда сначала течет извне ячейки в цитоплазма, и только затем перемещается из цитоплазмы в сократительную вакуоль для изгнания. Виды, которые обладают сократительной вакуолью, обычно всегда используют органеллы, даже в очень гипертонической (высокая концентрация растворенных веществ) средах, поскольку клетка имеет тенденцию корректировать свою цитоплазму, чтобы стать еще более гиперосмотической, чем среда. Количество воды, вытесненной из клетки, и скорость сокращения связаны с осмолярностью окружающей среды. В гиперосмотической среде будет вытеснено меньше воды и цикл сокращения будет длиннее.

Наиболее изученные сократительные вакуоли принадлежат протистам. Парамеций, Амеба, Диктиостелиум и Трипаносома, и в меньшей степени зеленая водоросль Хламидомонада. Не все виды, обладающие сократительной вакуолью, являются пресноводными. организмы; немного морской, почва микроорганизмы и паразиты также есть сократительная вакуоль. Сократительная вакуоль преобладает у видов, не имеющих клеточная стенка, но есть исключения (особенно Хламидомонада), которые действительно обладают клеточной стенкой. Через эволюциясократительная вакуоль обычно утрачивается в многоклеточный организмов, но он все еще существует на одноклеточной стадии нескольких многоклеточных грибы, а также в нескольких типах ячеек в губки (амебоциты, пинакоциты, и хоаноциты).[1]

Количество сократительных вакуолей на клетку варьируется в зависимости от разновидность. Амеба Имеется, Dictyostelium discoideum, Парамеций аурелия и Хламидомонада Reinhardtii есть две, а гигантские амебы, такие как Хаос каролиненсис, есть много. Количество сократительных вакуолей у каждого вида в основном постоянно и поэтому используется для характеристики видов у животных. систематика. Сократительная вакуоль имеет несколько структур, прикрепленных к ней в большинстве клеток, таких как мембранные складки, трубочки, водотоки и малые пузырьки. Эти структуры получили название губчатый; сократительную вакуоль вместе со спонгиомом иногда называют «комплексом сократительной вакуоли» (CVC). Спонгиом выполняет несколько функций по транспортировке воды в сократительную вакуоль, а также к локализации и стыковке сократительной вакуоли внутри клетки.

Парамеций и Амеба обладают большими сократительными вакуолями (средний диаметр 13 и 45 мкм соответственно), которые относительно удобны для выделения, манипуляции и анализа. Самые маленькие из известных сократительных вакуолей принадлежат к Хламидомонада, диаметром 1,5 мкм. В Парамеций, который имеет одну из самых сложных сократительных вакуолей, вакуоль окружена несколькими каналами, которые поглощают воду из цитоплазмы путем осмоса. После того, как каналы наполнятся водой, вода закачивается в вакуоль. Когда вакуоль заполнится, она вытесняет воду через поры в цитоплазме, которая может открываться и закрываться.[2] Другие протисты, такие как Амеба, имеют CV, которые перемещаются на поверхность клетки при заполнении и подвергаются экзоцитоз. В Амеба сократительные вакуоли собирают экскреторные отходы, такие как аммиак, от внутриклеточная жидкость обоими распространение и активный транспорт.

Поток воды в CV

А Dictyostelium discoideum (слизистая плесень) ячейка с выраженной сократительной вакуолью на левой стороне

То, как вода поступает в CV, долгие годы оставалось загадкой, но несколько открытий, сделанных с 1990-х годов, улучшили понимание этой проблемы. Теоретически вода может пересечь мембрану ЦВ посредством осмоса, но только если внутренняя часть ЦВ гиперосмотична (более высокая концентрация растворенного вещества) по отношению к цитоплазме. Открытие протонные насосы в CV мембране[3] и прямое измерение концентраций ионов внутри CV с использованием микроэлектроды[4] привело к следующей модели: накачка протонов в ЦВ или из нее вызывает различные ионы для ввода резюме. Например, некоторые протонные насосы работают как катиониты, в результате чего протон откачивается из CV, а катион закачивается одновременно в CV. В остальных случаях протоны, накачанные в ЦВ, увлекаются анионы с ними (карбонат, например), чтобы сбалансировать pH. Этот поток ионов в CV вызывает увеличение осмолярности CV, и в результате вода попадает в CV за счет осмоса. Было показано, что вода, по крайней мере, у некоторых видов попадает в CV через аквапорины.[5]

Ацидокальцисомы предполагалось, что они работают вместе с сократительной вакуолью в ответ на осмотический стресс. Они были обнаружены в окрестности вакуоли в Trypanosoma cruzi и было показано, что они сливаются с вакуолью, когда клетки подвергаются осмотическому стрессу. Предположительно ацидокальцисомы выводят свое ионное содержимое в сократительную вакуоль, тем самым увеличивая осмолярность вакуоли.[6]

Нерешенные вопросы

CV действительно не существует у высших организмов, но некоторые из его уникальных характеристик используются первыми в их собственных осморегуляторных механизмах. Таким образом, исследование CV может помочь нам понять, как осморегуляция работает у всех видов. Рохлофф П., Монтальветти А., Докампо Р. (2004). «Ацидокальцисомы и сократительный комплекс вакуолей участвуют в осморегуляции у Trypanosoma cruzi». J Biol Chem. 279 (50): 52270–52281. Дои:10.1074 / jbc.M410372200. PMID 15466463.

Амёба протей или обыкновенная.

Амебы, раковинные амебы, фораминиферы

Для корненожек характерны органоиды движения типа лобоподий или ризоподий. Ряд видов образует органическую или минеральную раковинку. Основной способ размножения - бесполое путем митотического деления клетки надвое. У некоторых видов наблюдается чередование бесполого и полового размножения.

К классу Корненожки относятся отряды: 1) Амебы, 2) Раковинные амебы, 3) Фораминиферы.

Отряд Амебы (Amoebina)

рис. 1.
1 - ядро, 2 - эктоплазма, 3 - эндоплазма,
4 - псевдоподия, 5 - пищеварительная
вакуоль, 6 - сократительная вакуоль.

Амеба протей (Amoeba proteus) (рис. 1) обитает в пресных водоемах. Достигает в длину 0,5 мм. Имеет длинные псевдоподии, одно ядро, оформленного клеточного рта и порошицы нет.


рис. 2.
1 - псевдоподии амебы,
2 - пищевые частицы.

Питается бактериями, водорослями, частицами органических веществ и др. Процесс захвата твердых пищевых частиц происходит с помощью псевдоподий и называется фагоцитозом (рис. 2). Вокруг захваченной пищевой частицы формируется фагоцитозная вакуоль, в нее поступают пищеварительные ферменты, после чего она превращается в пищеварительную вакуоль. Процесс поглощения жидких пищевых масс называется пиноцитозом. В этом случае растворы органических веществ попадают в амебу через тонкие каналы, которые образуются в эктоплазме путем впячивания. Формируется пиноцитозная вакуоль, она отшнуровывается от канала, в нее поступают ферменты, и эта пиноцитозная вакуоль также становится пищеварительной вакуолью.

Кроме пищеварительных вакуолей имеется сократительная вакуоль, удаляющая излишки воды из организма амебы.

Размножается путем деления материнской клетки на две дочерних (рис. 3). В основе деления лежит митоз.


рис. 3.

При неблагоприятных условиях амеба инцистируется. Цисты устойчивы к высыханию, низким и высоким температурам, течениями воды и воздушными потоками переносятся на большие расстояния. Попав в благоприятные условия, цисты раскрываются, и из них выходят амебы.

Дизентерийная амеба (Entamoeba histolytica) обитает в толстом кишечнике человека. Может вызывать заболевание - амебиаз. В жизненном цикле дизентерийной амебы выделяют следующие стадии: циста, мелкая вегетативная форма, крупная вегетативная форма, тканевая форма. Инвазионной (заражающей) стадией является циста. Циста попадает в организм человека перорально вместе с пищей или водой. В кишечнике человека из цист выходят амебы, имеющие небольшие размеры (7-15 мкм), питающиеся в основном бактериями, размножающиеся и не вызывающие заболевания у человека. Это - мелкая вегетативная форма (рис. 4). При попадании в нижние отделы толстого кишечника она инцистируется. Выделяющиеся с фекалиями цисты могут попасть в воду или почву, далее - на пищевые продукты. Явление, при котором дизентерийная амеба живет в кишечнике, не причиняя вреда хозяину, называется цистоносительством.


рис. 4.
А - мелкая вегетативная форма,
Б - крупная вегетативная форма
(эритрофаг): 1 - ядро,
2 - фагоцитированные эритроциты.

Лабораторная диагностика амебиаза - изучение под микроскопом мазков фекалий. В острый период болезни в мазке обнаруживаются крупные вегетативные формы (эритрофаги) (рис. 4), при хронической форме или цистоносительстве - цисты.

Механическими переносчиками цист дизентерийных амеб являются мухи, тараканы.

Кишечная амеба (Entamoeba coli) обитает в просвете толстого кишечника. Кишечная амеба питается бактериями, остатками растительной и животной пищи, не причиняя хозяину никакого вреда. Никогда не заглатывает эритроциты, даже если они находятся в кишечнике в больших количествах. В нижнем отделе толстого кишечника образует цисты. В отличие от четырехядерных цист дизентерийной амебы, цисты кишечной амебы имеют восемь или два ядра.


рис. 5.
А - арцелла (Arcella sp.),
Б - диффлюгия (Difflugia sp.).

Отряд Раковинные амебы (Testacea)

Представители этого отряда - пресноводные бентосные организмы, некоторые виды обитают в почве. Имеют раковинку, размеры которой варьируют от 50 до 150 мкм (рис. 5). Раковинка может быть: а) органической («хитиноидной»), б) из кремниевых пластинок, в) инкрустированной песчинками. Размножаются делением клетки надвое. При этом одна дочерняя клетка остается в материнской раковинке, другая строит себе новую. Ведут только свободный образ жизни.

Отряд Фораминиферы (Foraminifera)


рис. 6.
А - планктонная фораминифера глобигерина
(Globigerina sp.), Б - многокамерная известковая
раковинка эльфидиума (Elphidium sp.).

Фораминиферы обитают в морских водоемах, входят в состав бентоса, за исключением семейств Глобигерины (рис. 6А) и Глобороталиды, ведущих планктонный образ жизни. Фораминиферы имеют раковины, размеры которых варьируются от 20 мкм до 5-6 см, у ископаемых видов фораминифер - до 16 см (нуммулиты). Раковины бывают: а) известковыми (наиболее распространенные), б) органические из псевдохитина, в) органические, инкрустированные песчинками. Известковые раковины могут быть однокамерными или многокамерными с устьем (рис. 6Б). Перегородки между камерами пронизаны отверстиями. Очень длинные и тонкие ризоподии выходят как через устье раковины, так и через многочисленные поры, пронизывающие ее стенки. У некоторых видов стенка раковины не имеет пор. Число ядер - от одного до множества. Размножаются бесполым и половым способами, которые чередуются друг с другом. Половое размножение - изогамного типа.

Фораминиферы играют важную роль в формировании осадочных пород (мел, нуммулитовые известняки, фузулиновые известняки и др.). В ископаемом состоянии фораминиферы известны с кембрийского периода. Для каждого геологического периода характерны свои массовые виды фораминифер. Эти виды являются руководящими формами для определения возраста геологических пластов.

Среда обитания "Амеба обыкновенная"

Обыкновенная амеба встречается в иле на дне прудов с загрязненной водой. Она похожа на маленький (0,2-0,5 мм), едва заметный простым глазом бесцветный студенистый комочек, постоянно меняющий свою форму ("амеба" означает "изменчивая"). Рассмотреть детали строения амебы можно только под микроскопом.

Строение и передвижение "Амеба обыкновенная"


Тело амебы состоит из полужидкой цитоплазмы с заключенным внутрь нее небольшим пузыревидным ядром. Амеба состоит из одной клетки, но эта клетка - целый организм, ведущий самостоятельное существование.
Цитоплазма клетки находится в постоянном движении. Если ток цитоплазмы устремляется к одной какой-то точке поверхности амебы, в этом месте на ее теле появляется выпячивание. Оно увеличивается, становится выростом тела - ложноножкой, в него перетекает цитоплазма, и амеба таким способом передвигается. Амебу и других простейших, способных образовывать ложноножки, относят к группе корненожек. Такое название они получили за внешнее сходство ложноножек с корнями растений.

Питание "Амеба обыкновенная"


У амебы одновременно может образовываться несколько ложноножек, и тогда они окружают пищу - бактерии, водоросли, других простейших. Из цитоплазмы, окружающей добычу, выделяется пищеварительный сок. Образуется пузырек - пищеварительная вакуоль.
Пищеварительный сок растворяет часть веществ, входящих в состав пищи, и переваривает их. В результате пищеварения образуются питательные вещества, которые просачиваются из вакуоли в цитоплазму и идут на построение тела амебы. Нерастворенные остатки выбрасываются наружу в любом месте тела амебы.

Дыхание "Амеба обыкновенная"


Амеба дышит растворенным в воде кислородом, который проникает в ее цитоплазму через всю поверхность тела. При участии кислорода происходит разложение сложных пищевых веществ цитоплазмы на более простые. При этом выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности организма.

Выделение вредных веществ жизнедеятельности и избытка воды "Амеба обыкновенная"

Вредные вещества удаляются из организма амебы через поверхность ее тела, а также через особый пузырек - сократительную вакуоль . Окружающая амебу вода постоянно проникает в цитоплазму, разжижая ее. Избыток этой воды с вредными веществами постепенно наполняет вакуоль. Время от времени содержимое вакуоли выбрасывается наружу.
Итак, из окружающей среды в организм амебы поступают пища, вода, кислород. В результате жизнедеятельности амебы они претерпевают изменения. Переваренная пища служит материалом для построения тела амебы. Образующиеся вредные для амебы вещества удаляются наружу. Происходит обмен веществ амебы обыкновенной . Не только амеба, но и все другие живые организмы не могут существовать без обмена веществ как внутри своего тела, так и с окружающей средой.

Размножение "Амеба обыкновенная"

Питание амебы приводит к росту ее тела. Выросшая амеба приступает к размножению. Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается, поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны - образуется два новых ядра. Тело амебы разделяет на две части перетяжка. В каждую из них попадает по одному ядру. Цитоплазма между обеими частями разрывается, и образуются две новые амебы. Сократительная вакуоль остается в одной из них, в другой же возникает заново. Итак, амеба размножается делением надвое. В течение суток деление может повторяться несколько раз.

Циста


Питание и размножение амебы происходит в течение всего лета. Осенью при наступлении холодов амеба перестает питаться, тело ее становится округлым, на его поверхности выделяется плотная защитная оболочка - образуется циста. То же самое происходит при высыхании пруда, где живут амебы. В состоянии цисты амеба переносит неблагоприятные для нее условия жизни. При наступлении благоприятных условий амеба покидает оболочку цисты. Она выпускает ложноножки, начинает питаться и размножаться. Цисты, разносимые ветром, способствуют расселению амеб.

Амеба-протей — это одноклеточное животное, сочетающий в себе функции клетки и самостоятельного организма. Внешне обыкновенная амеба напоминает маленький студенистый комочек размером всего 0,5 мм, постоянно меняющий свою форму из за того, что амеба постоянно образует выросты — так называемые ложноножки, и как бы перетекает с места на место.

За такую изменчивость формы тела амебе обыкновенной и дали имя древнегреческого бога Протея, который умел изменять свой облик.

Строение амебы

Организм амебы состоит из одной клетки, и содержит цитоплазму, окруженную цитоплазматической мембраной. В цитоплазме находится ядро и вакуоли — сократительная вакуоль, выполняющая функции органа выделения, и пищеварительная вакуоль, служащая для переваривания пищи. Наружный слой цитоплазмы амебы более плотный и прозрачный, внутренний — более текучий и зернистый.

Амеба протей живет на дне небольших пресных водоемов — в прудах, лужах, канавах с водой.

Питание амебы

Питается амеба обыкновенная другими одноклеточными животными и водорослями, бактериями, микроскопическими остатками умерших животных и растений. Перетекая по дну, амеба наталкивается на добычу, и обволакивает ее со всех сторон с помощью ложноножек. При этом вокруг добычи образуется пищеварительная вакуоль, в которую из цитоплазмы начинают поступать пищеварительные ферменты, благодаря которым пища переваривается и затем всасывается в цитоплазму. Пищеварительная вакуоль перемещается к поверхности клетки в любом месте, и сливается с клеточной оболочкой, после чего открывается наружу, и непереваренные остатки пищи выбрасываются во внешнюю среду. Переваривание пищи в одной пищеварительной вакуоли занимает у амебы протея от 12 часов до 5 дней.

Выделение

В процессе жизнедеятельности любого организма, в том числе и у амебы, образуются вредные вещества, которые должны выводиться наружу. Для этого у амебы обыкновенной имеется сократительная вакуоль, в которую из цитоплазмы постоянно поступают растворенные вредные продукты жизнедеятельности. После того, как сократительная вакуоль наполнится, она перемещается к поверхности клетки и выталкивает содержимое наружу. Этот процесс повторяется постоянно — ведь сократительная вакуоль наполняется за несколько минут. Вместе с вредными веществами в процессе выделения удаляется также избыток воды. У простейших, живущих в пресной воде, концентрация солей в цитоплазме выше, чем во внешней среде, и вода постоянно поступает в клетку. Если лишнюю воду не удалять, клетка просто лопнет. У простейших же, живущих в соленой, морской воде сократительной вакуоли нет, у них вредные вещества удаляются через наружную мембрану.

Дыхание

Амеба дышит растворенным в воде кислородом. Как это происходит и для чего необходимо дыхание? Для того, чтобы существовать, любому живому организму нужна энергия. Если растения получают ее в процессе фотосинтеза, используя энергию солнечного света, то животные получают энергию в результате химических реакций окисления органических веществ, поступивших с пищей. Главным участником этих реакций является кислород. У простейших кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела и участвует в реакциях окисления, при этом и выделяется необходимая для жизнедеятельности энергия. Кроме энергии, образуется углекислый газ, вода и некоторые другие химические соединения, которые затем выделяются из организма.

Размножение амебы

Амебы размножаются бесполым путем, с помощью деления клетки надвое. При этом сначала делится ядро, затем внутри амебы появляется перетяжка, которая делит амебу на две части, в каждой из которых находится по ядру. Затем по этой перетяжке части амебы разделяются друг от друга. Если условия благоприятные, то амеба делится примерно раз в сутки.

В неблагоприятных условиях, например, при пересыхании водоема, похолодании, изменении химического состава воды, а также осенью амеба превращается в цисту. Тело амебы при этом становится округлым, ложноножки исчезают, и ее поверхность покрывается очень плотной оболочкой, защищающей амебу от высыхания и других неблагоприятных условий. Цисты амебы легко переносятся ветром, и таким образом происходит заселение амебами других водоемов.

Когда условия внешней среды становятся благоприятными, амеба выходит из цисты и начинает вести обычный, активный образ жизни, питаться и размножаться.

Раздражимость

Раздражимость – это свойство всех животных реагировать на различные воздействия (сигналы) внешней среды. У амебы раздражимость проявляется способностью реагировать на свет – амеба уползает от яркого света, а также на механическое раздражение и изменение концентрации соли: амеба уползает в сторону, противоположную от механического раздражителя или от помещенного рядом с ней кристаллика соли.

Животные, как и все организмы, находятся на разных уровнях организации. Одним из них является клеточный, а его типичным представителей - амеба протей. Особенности ее строения и жизнедеятельности рассмотрим далее подробнее.

Подцарство Одноклеточные

Несмотря на то, что эта систематическая группа объединяет самых примитивных животных, ее видовое разнообразие уже достигает 70 видов. С одной стороны, это действительно наиболее просто устроенные представители животного мира. С другой - это просто уникальные структуры. Только представьте: одна, порой микроскопическая, клетка способна осуществлять все жизненно важные процессы: дыхания, передвижения, размножения. Амеба протей (фото демонстрирует ее изображение под световым микроскопом) является типичным представителем подцарства Простейшие. Ее размеры едва достигают 20 мкм.

Амеба протей: класс простейших животных

Само видовое название этого животного свидетельствует об уровне его организации, поскольку протей означает "простой". Но так ли примитивно это животное? Амеба протей является представителем класса организмов, которые передвигаются при помощи непостоянных выростов цитоплазмы. Подобным образом передвигаются и бесцветные клетки крови, формирующие иммунитет человека. Они называются лейкоциты. Их характерное движение так и называется - амебоидным.

В какой среде обитает амеба протей

Обитающая в загрязненных водоемах амеба протей никакого вреда никому ни приносит. Эта среда обитания является наиболее подходящей, поскольку в ней простейшее занимает свою важную роль в цепи питания.

Особенности строения

Амеба протей является представителем класса, а точнее подцарства Одноклеточных. Ее размер едва достигает 0,05 мм. Невооруженным глазом ее можно увидеть в виде едва заметного желеобразного комочка. А вот все основные органеллы клетки будут заметны только под световым микроскопом на большом увеличении.

Поверхностный аппарат клетки амебы протей представлен которая обладает прекрасной эластичностью. Внутри находится полужидкое содержимое - цитоплазма. Она все время передвигается, обусловливая образование ложноножек. Амеба - эукариотическое животное. Это означает, что ее генетический материал заключен в ядре.

Движение простейших

Как передвигается амеба протей? Это происходит при помощи непостоянных выростов цитоплазмы. Она передвигается, образуя выпячивание. А потом цитоплазма плавно перетекает внутрь клетки. Ложноножки втягиваются и образуются в другом месте. По этой причине амеба протей не имеет постоянной формы тела.

Питание

Амеба протей способна к фаго- и пиноцитозу. Это процессы поглощения клеткой твердых частиц и жидкостей соответственно. Она питается микроскопическими водорослями, бактериями и себе подобными простейшими организмами. Амеба протей (фото ниже демонстрирует процесс захватывания пищи) окружает их своими ложноножками. Далее пища оказывается внутри клетки. Вокруг нее начинает формироваться пищеварительная вакуоль. Благодаря пищеварительным ферментам частицы расщепляются, усваиваются организмом, а непереваренные остатки удаляются через мембрану. Путем фагоцитоза лейкоциты крови уничтожают болезнетворные частицы, каждый миг проникающие в организм человека и животных. Если бы эти клетки не защищали таким образом организмы, жизнь была бы практически невозможна.

Кроме специализированных органелл питания, в цитоплазме могут находиться и включения. Это непостоянные клеточные структуры. Они накапливаются в цитоплазме, когда для этого есть необходимые условия. И расходуются, когда в этом возникает жизненная необходимость. Это зерна крахмала и капельки липидов.

Дыхание

Амеба протей, как и все одноклеточные организмы, не имеет специализированных органелл для осуществления процесса дыхания. Она использует кислород, растворенный в воде или другой жидкости, если речь идет об амебах, обитающих в других организмах. Газообмен происходит через поверхностный аппарат амебы. Клеточная мембрана является проницаемой для кислорода и углекислого газа.

Размножение

Для амебы характерно А именно деление клетки надвое. Осуществляется этот процесс только в теплое время года. Он происходит в несколько этапов. Сначала делится ядро. Оно растягивается, разделяется при помощи перетяжки. В результате из одного ядра образуется два идентичных. Цитоплазма между ними разрывается. Ее участки обосабливаются вокруг ядер, образуя две новые клетки. оказывается в одной из них, а в другой ее формирование происходит заново. Деление происходит при помощи митоза, поэтому дочерние клетки являются точной копией материнских. Процесс размножения амебы происходит достаточно интенсивно: несколько раз в сутки. Так что продолжительность жизни каждой особи совсем невелика.

Регуляция давления

Большинство амеб обитают в водной среде. В ней растворено определенное количество солей. Гораздо меньше этого вещества в цитоплазме простейшего. Поэтому вода должна поступать из области с большей концентрацией вещества в противоположную. Таковы законы физики. При этом тело амебы должно было бы лопнуть от переизбытка влаги. Но этого не происходит благодаря действию специализированных сократительных вакуолей. Они удаляют излишек воды с растворенными в ней солями. При этом они обеспечивают гомеостаз - поддержание постоянства внутренней среды организма.

Что такое циста

Амеба протей, как и другие простейшие, особым образом приспособилась к переживанию неблагоприятных условий. Ее клетка перестает питаться, интенсивность всех процессов жизнедеятельности уменьшается, обмен веществ приостанавливается. Амеба перестает делиться. Она покрывается плотной оболочкой и в таком виде переносит неблагоприятный период любой продолжительности. Это периодически происходит каждую осень, а с наступлением тепла одноклеточный организм начинает интенсивно дышать, питаться и размножаться. То же самое может происходить и в теплое время года с наступлением засухи. Образование цист имеет еще одно значение. Оно заключается в том, что в таком состоянии амеб переносит ветер на значительные расстояния, расселяя данный биологический вид.

Раздражимость

Конечно же, о нервной системе у этих простейших одноклеточных речи не идет, ведь организм их состоит всего лишь из одной клетки. Однако это свойство всех живых организмов у амебы протей проявляется в форме таксисов. Этот термин означает ответную реакцию на действие раздражителей различного рода. Они могут быть положительными. Например, амеба четко движется по направлению к пищевым объектам. Это явление по сути можно сравнить с рефлексами животных. Примерами отрицательных таксисов является движение амебы протей от яркого света, из области повышенной солености или механических раздражителей. Эта способность прежде всего имеет защитное значение.

Итак, амеба протей является типичным представителем подцарства Простейшие или Одноклеточные. Эта группа животных является наиболее примитивно устроенной. Их тело состоит из одной клетки, однако она способна выполнять функции целого организма: дышать, питаться, размножаться, двигаться, реагировать на раздражения и неблагоприятные условия окружающей среды. Амеба протей является частью экосистем пресных и соленых водоемов, но способна обитать и в других организмах. В природе она является участником круговорота веществ и важнейшим звеном в цепи питания, являясь основой планктона многих водоемов.

Один из представителей одноклеточных животных (простейших), имеющих возможность самостоятельно передвигаться, используя так называемые «ложноножки» называется – Амеба обыкновенная или протей. Относится к типу корненожек из-за своего непостоянного вида, образующихся, изменяющихся и исчезающих ложноножек.

Она имеет форму маленького, еле различимого невооруженным глазом студенистого комочка, не имеющего цвета, размером около 0,5 мм, главная характеристика которого изменчивость формы, отсюда и название – «амеба», значит «изменчивая».

Детально рассмотреть строение клетки обыкновенной амебы без микроскопа невозможно.

Любой водоем с пресной стоячей водой – идеальная среда обитания для амебы, особенно предпочитает пруды с большим содержанием гниющих растений и болота, в которых обитают в большом количестве бактерии.

При этом она сможет выжить во влаге почвы, в капле росы, в воде внутри человека, и даже в обычный гниющий лист дерева может приметить амёба, амёбы, другими словами напрямую зависят от воды.

Наличие большого количества микроорганизмов и одноклеточных водорослей, явный признак присутствия протея в воде, так как она ими питается.

Когда наступают отрицательные условия для существования (наступление осени, пересыхание водоема), простейшее перестает питаться. Приобретая форму шарика, на теле одноклеточного появляется специальная оболочка – циста. Внутри этой пленки организм может находиться продолжительное время.

В состоянии цисты клетка пережидает засуху или холода (при этом простейшее не перемерзает и не засыхает), пока условия окружения не изменятся или циста не будет перенесена ветром в более благоприятное место, жизнь клетки амебы останавливается.

Так защищается от неблагоприятных условий амеба обыкновенная, когда среда обитания становится пригодной для жизни, протей выходит из оболочки и продолжает вести обычный образ жизни.

Существует способность к регенерации, когда тело повреждено, она может достроить разрушенное место, главное условие для этого процесса – целостность ядра.

Строение и обмен веществ простейшего


Чтобы рассмотреть внутреннее строение организма одноклеточного, необходим микроскоп. Он позволит увидеть, что строение тела амебы, представляет собой целый организм, который в состоянии самостоятельно выполнить все функции необходимые для выживания.

Ее тело покрыто тонкой пленкой, которая называется , и содержащая полужидкую цитоплазму. Внутренний слой цитоплазмы более жидкий и менее прозрачный, чем наружный. В ней находятся ядро и вакуоли

Для пищеварения и избавления не переваренных остатков используется пищеварительная вакуоль. начинает осуществляться с контакта с пищей, на поверхности тела клетки появляется «пищевая чашечка». Когда стенки «чашечки» смыкаются, туда поступает пищеварительный сок, так появляется пищеварительная вакуоль.

Образовавшиеся питательные вещества в результате пищеварения используются для построения тела протея.

Процесс пищеварения может занимать от 12 часов до 5 дней. Такой тип питания называется фагоцитоз. Чтобы дышать, простейшее поглощает воду всей поверхностью тела, из которой потом выделяет кислород.

Для выполнения функции выделения излишков воды, а также регулирования давления внутри тела, у амебы имеется сократительная вакуоль, через нее также иногда может происходить выделение продуктов жизнедеятельности. Так происходит дыхание амебы, процесс называется – пиноцитоз.

Передвижение и реакция на раздражители


Для передвижения амеба обыкновенная использует ложноножку, другое их название – псевдоподия или корненожка (из-за сходства с корнями растений). Они могут образовываться в любом месте на поверхности тела. Когда цитоплазма переливается к краю клетки, на поверхности протея появляется выпуклость, образуется ложная ножка.

В нескольких местах ножка прикрепляется к поверхности, в нее постепенно перетекает оставшаяся цитоплазма.

Таким образом, происходит передвижение, скорость которого примерно 0,2 мм в минуту. Клетка может образовать несколько псевдоподий. Организм реагирует на различные раздражители, т.е. обладает способностью чувствовать.

Размножение


Питаясь, клетка растет, увеличивается, наступает процесс, ради которого живут все существа – размножение.

Размножение амебы обыкновенной, процесс самый простой из известных науке, происходит бесполым путем, и подразумевает собой деление на части. Размножение начинается со стадии, когда ядро амебы начинает вытягиваться и сужаться посередине пока не разделится на две части. В это время тело самой клетки так же разделяется. В каждой из этих частей остаётся по ядру.

В конце концов, цитоплазма между двумя частями клетки разрывается, и образующийся новый клеточный организм отделяется от материнского, в котором остается сократительная вакуоль. Стадия деления обусловлена еще тем, что протей перестает питаться, останавливается пищеварение, тело приобретает округлый вид.

Таким образом, размножается протей. В течение суток клетка может размножаться несколько раз.

Значение в природе


Являясь важным элементом любой экосистемы, амеба обыкновенная регулирует количество бактерий и микроорганизмов в среде ее обитания. Тем самым поддерживая чистоту водоемов.

Таким образом, являясь частью пищевой цепочки, ею питаются мелкие рыбки, рачки и насекомые для которых она является пищей.

Рекомендуем также

Амеба (Amoeba) : Животный мир : Виртуальная школа БАКАЙ

Обыкновенная амеба встречается в иле на дне прудов с загрязненной водой. Она похожа на маленький, едва заметный простым глазом бесцветный студенистый комочек, постоянно меняющий форму ("амеба" означает "изменчивая").

Тело амебы состоит из полужидкой цитоплазмы с заключенным внутрь нее небольшим пузырьковидным ядром. Амёба состоит из одной клетки, но эта клетка - целый организм, ведущий самостоятельное существование.

Цитоплазма клетки находится в постоянном движении. Если ток цитоплазмы устремляется к одной какой-то точке поверхности амёбы, в этом месте на ее теле появляется выпячивание. Оно увеличивается, становится выростом тела - ложноножкой, в него перетекает цитолазма, и амёба таким способом передвигается. Амёбу и других простейших, способных образовывать ложноножки, относят к группе корненожек. Такое название они получили за внешнее сходство ложноножек с корнями растений.

У амёбы одновременно может образовываться несколько ложноножек, и тогда они окружают пищу - бактерии, водоросли, других простейших. Из цитоплазмы, окружающей добычу, выделяется пищеварительный сок. Образуется пузырек - пищеварительная вакуоль.

Пищеварительный сок растворяет часть веществ, входящих в состав пищи, и переваривает их. В результате пищеварения образуются питательные вещества, которые просачиваются из вакуоли в цитоплазму и идут на построение тела амебы. Не растворенные остатки выбрасываются наружу в любом месте тела амёбы.

Амёба дышит растворенным в воде кислородом, который проникает в ее цитоплазму через всю поверхность ее тела. При участии кислорода происходит разложение сложных пищевых веществ цитоплазмы на более простые. При этом выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности организма.

Вредные вещества удаляются из организма амёбы через всю поверхность ее тела, а также через особый пузырек - сократительную вакуоль. Окружающая амёбу вода постоянно проникает в цитоплазму, разжижая ее. Избыток этой воды с вредными веществами постепенно наполняет вакуоль. Время от времени содержимое вакуоли выбрасывается наружу.

Итак, из окружающей среды в организм амебы поступают пища, вода, кислород. В результате жизнедеятельности амебы они претерпевают изменения. Переваренная пища служит строительным материалом для построения тела амебы. Образующиеся вредные для амебы вещества удаляются наружу. Происходит обмен веществ. Не только амеба, но и все другие живые организмы не могут существовать без обмена веществ как внутри своего тела, так и с окружающей средой.

Питание амебы приводит к росту ее тела. Выросшая амеба приступает к размножению. Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается, поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны - образуются два новых ядра. Тело амебы разделяет на две части перетяжка. В каждую из них попадает по одному ядру. Цитоплазма между обеими частями разрывается, и образуются две новые амебы. Сократительная вакуоль остается в одной из них, в другой же возникает заново. Итак, амеба размножается делением надвое.

Питание и размножение амебы происходит в течение всего лета. Осенью при наступлении холодов амеба перестает питаться, тело ее становится округлым, на его поверхности выделяется плотная защитная оболочка - образуется циста. То же самое происходит при высыхании пруда, где живут амебы. В состоянии цисты амеба переносит неблагоприятные для нее условия жизни. При наступлении благоприятных условий амеба покидает оболочку цисты. Она выпускает ложноножки, начинает питаться и размножаться.

При движении амеба выпускает псевдоподии

 

 

При движении амеба выпускает псевдоподии в определенном направлении, и постоянно все тело ее как бы переливается в направлении выпущенных ложноножек. Постоянных полюсов тела у амебы нет.

 

 

Amoeba proteus:

1 — захваченный пищевой комок, состоящий из водорослей, 2 — пульсирующая вакуоль, 3— ядро, 4 — псевдоподии

 

Движение при помощи псевдоподий, состоящее как бы в медленном перетекании тела с места на место, получило название амебоидного. Оно встречается не только у простейших, но и у некоторых клеток многоклеточных (лейкоцитов, макрофагов и т. п.). Различные амебы движутся со скоростью от 0,5 до 3 мк в минуту. Псевдоподии обладают довольно значительной силой. Так, они могут подтягивать по отвесной стенке аквариума тяжелую раковину фораминиферы Orbitolites.

 

Протоплазма амебы находится в постоянном движении, хорошо заметном благодаря наличию в эндоплазме большого количества светлых и темных зернышек.

 

Благодаря движению протоплазмы все органеллы передвигаются в плазме животного. Овальное, слегка уплощенное ядро заметно в виде светлого пятна в эндоплазме; пульсирующая, или сократительная, вакуоль также имеет вид светлого пятнышка несколько меньшей величины, чем ядро. Кроме того, в эндоплазме расположены пищеварительные вакуоли.

 

Пульсирующая, или сократительная, вакуоль представляет собой пузырек водяной жидкости, который ритмически сокращается раз в 5— 8 мин, выбрасывая свое содержимое в окружающую среду. Концентрация солей и других веществ в протоплазме амебы значительно больше, чем в окружающей ее пресной воде. Вследствие этого вода осмотически проникает внутрь тела амебы. Кроме того, вода образуется при дыхании, захватывается вместе с пищей и т. д. Пульсирующая вакуоль выводит наружу излишнюю воду и не допускает таким образом разжижения протоплазмы; кроме того, через вакуоль выводятся продукты обмена. У морских и паразитических простейших, живущих в среде с более высокой концентрацией солей, пульсирующей вакуоли обычно нет или же она сокращается значительно реже, чем у пресноводных форм.

 

Если поместить пресноводную амебу в среду с более высокой концентрацией солей, скорость пульсирования сократительной вакуоли уменьшится.

 

Питание. Amoeba proteus питается бактериями, водорослями и различными, часто довольно крупными, простейшими. Стоит большой инфузории, например стентору, остановиться около амебы, как вытянувшаяся псевдоподия прикрепляется к инфузории, обволакивает и начинает втягивать внутрь тела.

Еще интересные статьи по теме:

41.3A: Сократительные вакуоли в микроорганизмах

Сократительные вакуоли поглощают избыток воды и шлаков из клетки микроорганизма и выводят их в окружающую среду путем сокращения.

Сократительные вакуоли в микроорганизмах

Сократительная вакуоль (CV) представляет собой органеллу или субклеточную структуру, которая участвует в осморегуляции и удалении шлаков. Раньше CV была известна как пульсирующая или пульсирующая вакуоль. CV не следует путать с вакуолями, в которых хранится еда или вода.CV встречается преимущественно у простейших и у одноклеточных водорослей. В пресной воде концентрация растворенных веществ внутри клетки выше, чем вне клетки. В этих условиях вода поступает из окружающей среды в клетку путем осмоса. Таким образом, CV действует как защитный механизм против расширения клеток (и, возможно, взрыва) из-за слишком большого количества воды; он выталкивает лишнюю воду из клетки, сокращаясь. Однако не все виды, обладающие CV, являются пресноводными организмами; у некоторых морских и почвенных микроорганизмов также есть CV.CV преобладает у видов, не имеющих клеточной стенки, но есть исключения. В процессе эволюции CV в основном исчезли у многоклеточных организмов; однако он все еще существует на одноклеточной стадии некоторых многоклеточных грибов и в нескольких типах клеток губок, включая амебоциты, пинакоциты и хоаноциты.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Сократительная вакуоль эвглены : Строение эвглены: 1 - жгутик; 2 - Глазное пятно / Пигментное пятно / Стигма; 3 - фоторецептор; 4 - второй короткий жгутик; 5 - Резервуар; 6 - базальное тело; 7 - Сократительная вакуоль; 8 - гранула парамилона; 9 - Хлоропласты; 10 - ядро; 11 - ядрышко; 12 - Pellicle

Фазы сбора воды (расширение) и вытеснение воды (сжатие) CV являются периодическими.Один цикл занимает несколько секунд, в зависимости от вида и осмолярности окружающей среды. Стадия, на которой вода поступает в ЦВ, называется диастолой. Сокращение ЦВ и изгнание воды из клетки называется систолой. Вода всегда течет извне клетки в цитоплазму; и только потом из цитоплазмы в ЦВ. Виды, обладающие CV, всегда используют его, даже в очень гипертонической (высокая концентрация растворенных веществ) средах, поскольку клетка имеет тенденцию корректировать свою цитоплазму, чтобы стать еще более гиперосмотической (гипертонической), чем среда.Количество воды, вытесненной из клетки, и скорость сокращения связаны с осмолярностью окружающей среды. В гиперосмотической среде будет вытеснено меньше воды и цикл сокращения будет длиннее.

Количество CV на ячейку варьируется в зависимости от вида. У амеб есть один; Dictyostelium discoideum , Paramecium aurelia, и Chlamydomonas reinhardtii их два; и гигантская амеба, такая как Chaos carolinensis , их много.У некоторых одноклеточных эукариотических организмов (например, амебы) клеточные отходы, такие как аммиак и избыток воды, выводятся путем экзоцитоза, когда сократительные вакуоли сливаются с клеточной мембраной, вытесняя отходы в окружающую среду. В Paramecium , который, предположительно, имеет наиболее сложную и высоко развитую ЦВ, вакуоль окружена несколькими каналами, которые поглощают воду из цитоплазмы путем осмоса. После того, как каналы заполнятся водой, ее откачивают в вакуоль. Когда вакуоль заполнена, она выталкивает воду через поры в цитоплазме, которые можно открывать и закрывать.

Сократительная вакуоль: определение и функция - видео и стенограмма урока

Как они работают?

Давайте посмотрим, как именно работают сократительные вакуоли. В ячейке должно быть определенное количество растворенного вещества по сравнению с растворителем. По сути, растворитель (вода) должен находиться в равновесии с растворенным веществом (другим материалом). Поскольку клетка работает за счет осмоса, вода движется через полупроницаемую мембрану, вода перемещается к более низкой концентрации воды и более высокой концентрации растворенного вещества.

Если воды слишком много, сократительная вакуоль откачивает воду. Это помогает защитить клетку: если в ней слишком много воды, она будет набухать и набухать, пока в конечном итоге не разорвется, разрушив клетку. Контрактильные вакуоли контролируют это. Они расширяются при поступлении воды (так называемая диастола) и сокращаются при заполнении водой, вынося воду вместе с отходами за пределы клетки (так называемая систола).

Следующее изображение представляет собой Paramecium aurelia, одноклеточное мерцательное простейшее с двумя сократительными вакуолями.

Paramecium aurelia: одноклеточные мерцательные простейшие с двумя сократительными вакуолями.

Примеры

Примерами клеток, содержащих эту сократительную вакуоль, являются амеба, парамеций и некоторые типы водорослей. Некоторые губки (включая амебоциты, пинакоциты и хоаноциты), одноклеточные грибы и гидры также имеют сократительные вакуоли.

Некоторым видам, например некоторым видам амеб, нужна только одна сократительная вакуоль, а другим видам - ​​две.Некоторые виды, например гигантские амебы, имеют многочисленные сократительные вакуоли.

Посмотрите на следующее изображение. Слева - политома (одноклеточные водоросли) с двумя сократительными вакуолями. Справа - эвглена (одноклеточный жгутиковый протист) с одной сократительной вакуолью.

Слева: Политома (одноклеточные водоросли) имеет две сократительные вакуоли. Справа: эвглена (одноклеточный жгутиковый протист) имеет одну сократительную вакуоль, круг номер 4.

Продолжительность цикла сократительной вакуоли, расширения и наполнения водой (диастола), а также сокращения и вытеснения воды (систола) зависит от вида.Это может длиться от нескольких секунд до нескольких минут.

Итоги урока

Давайте рассмотрим. Сократительные вакуоли - это мембраносвязанные органеллы, которые выкачивают воду из клетки. Они работают для поддержания баланса растворитель / растворенные вещества в клетке посредством процесса, называемого осморегуляцией . Они в основном встречаются у простейших или других видов, которые являются одноклеточными и не имеют клеточной стенки, и они защищают клетку от поглощения слишком большого количества воды и разрывов.

Ключевые слова и примеры сократительной вакуоли

Сократительная вакуоль
  • Сократительные вакуоли : мембраносвязанные органеллы, которые перекачивают воду из клеток
  • Осморегуляция : процесс поддержания баланса растворитель / растворенные вещества в ячейке
  • Амеба, губки, грибы и гидра : у всех есть сократительные вакуоли
  • Диастола / систола : расширение цикла, наполнение, сокращение, удаление воды зависит от вида

Результаты обучения

По завершении этого урока вы должны быть уверены в выполнении следующих задач:

  • Определить сократительную вакуоль
  • Объясните, как работает сократительная вакуоль
  • Напомним цель этого процесса для видов

Перейти к основному содержанию Поиск